Technologie umožňuje notebookům běžet 3 měsíce bez nabíjení.

Japonští vědci úspěšně vytvořili novou kvantovou komponentu, která tisíckrát zvyšuje rychlost zpracování čipů, aniž by způsobovala přehřátí zařízení.

Tato nová technologie využívá kvantově mechanické vlastnosti k převodu informací o elektrických signálech do malých magnetických polí pro záznam. Foto: Tomoaki Nakatsuji/Tokijská univerzita .

Podle nového výzkumu publikovaného ve vědeckém časopise Science se blíží éra ultrarychlých a ultra-bateriově úsporných počítačů. Tento pokrok je možné díky typu „nevolatilního kvantového spínače“, který vynalezli vědci z Tokijské univerzity (Japonsko).

Nová součástka má potenciál až 1000krát zvýšit rychlost zpracování mikročipu. Je pozoruhodné, že systém během provozu negeneruje absolutně žádné teplo.

Podle vysvětlení výzkumného týmu musí u tradičních křemíkových čipů proud protékat obvody nepřetržitě, aby se zpracovala data (bity 0 a 1). To vytváří značné tření a způsobuje rychlé přehřátí zařízení.

Toto je současné technologické omezení, které brání inženýrům v dalším zvyšování rychlosti čipů, protože by se stroj přehřál a spálil obvody. Nová součástka tento problém kompletně vyřešila. Místo elektrického proudu zařízení využívá k ukládání informací magnetické vlastnosti (nazývané spin) elektronů.

V budoucnu budou obrovská datová centra, jako je to od Googlu, spotřebovávat pouze 1 % zdrojů, které spotřebovávají dnes. Foto: Alastair Wiper.

Tato součástka se skládá ze dvou hlavních vrstev materiálu: tantalu a manganu. Když vrstvou tantalu protéká elektrický proud, systém okamžitě ukládá informace do manganové vrstvy ve formě drobných magnetických polí. Tato magnetická pole představují data, která jsou ukládána bez nutnosti nepřetržitého napájení. Díky tomuto chytrému principu nový vynález šetří až 100krát více energie než současné konstrukce čipů.

„Jednoduše řečeno, obrovské datové centrum Googlu v současnosti spotřebovává dostatek elektřiny k napájení 80 000 domácností; v budoucnu bude potřebovat elektřinu pouze pro 800 domácností. Podobně by MacBook Pro mohl na jedno nabití fungovat tři měsíce,“ řekl Nikkei zástupce výzkumného týmu.

V laboratoři dosáhla nová součástka rekordní rychlosti zpracování pouhých 40 pikosekund (méně než jedna miliardtina sekundy), což je 1000krát rychlejší než u konvenčních křemíkových čipů. Zařízení je také neuvěřitelně odolné a stabilně běží i po více než 100 miliardách testů. Vědci pozoruhodně zjistili zásadní zjištění: čím menší je součástka, tím rychlejší a plynulejší je provoz stroje.

Pokud by se tato technologie implementovala do praxe, zcela by změnila tvář elektronického průmyslu. Velké datové soubory, jejichž zpracování v současnosti trvá hodinu, by se vyřešily za pouhou jednu sekundu.

Cesta z laboratoře k masové komerční výrobě je však stále velmi dlouhá. Zástupci výzkumného týmu uvedli, že výroba jediné součástky se velmi liší od udržování konzistentní průmyslové výroby ve velkém měřítku.

Očekává se, že první prototypy čipů využívajících tuto technologii se objeví v roce 2030. Spotřebitelé si budou muset na komerční zařízení počkat ještě několik let po tomto datu.

Zdroj: https://znews.vn/cong-nghe-giup-laptop-chay-3-thang-khong-can-sac-post1653053.html